beat365·体育官网465 医学动态影像平台的建设与应用

　　beat365医学动态影像平台的建设与应用①①①孙碧海张铁山鲁长滨①卫生部中日友好医院信息技术和管理部，100029，北京市朝阳区樱花园东街2号摘要目前，越来越多的医院都建设了手术示教系统，以满足日益增长的外科教学与学术会议的需求。随着应用的深入，手术示教系统在管理和信息整合方面表现出较为明显的“短板”，直接影响其在医院信息化大环境下的深入应用。本文首先提出手术示教系统现存的问题，然后介绍医学动态影像的范围及统一管理的必要性，随后beat365·体育官网，借鉴成熟经验，提出医学动态影像管理的“平台”解决方案，最后,以我院继教需求为例，简单介绍一下该方案的实际应用情况及未来的应用。关键词手术示教系统医学动态影像平台应用对于医疗行业来说，“手术示教系统”已经不再是一个陌生的名词。手术示教系统利用计算机多媒体技术和网络技术，实现了手术过程影像和语音双向的实时远程传输和储存beat365·体育官网，从而改变了传统外科教学模式，外科学术活动内容也变得更加生动和丰富。目前，越来越多的医院已经建设了手术示教系统，在日常外科教学和学术活动中发挥着重要的作用。随着应用的深入，手术示教系统在管理和与其它信息系统整合方面表现出较为明显的“短板”，无法融入到医院整体信息化建设。本文从现存问题出发，通过分析比较，提出相关解决方案，并采用实例的方式介绍方案的应用和未来应用。1现存问题[1]目前，市场上的手术示教系统大多已选用基于网络传输的嵌入式录播服务产品，主要提供录制、直播和点播3大基本功能，以其性能稳定、兼容性强、设备小巧、安装部署便捷等优点，特别受医院用户的青睐。对于单个应用的解决，如手术过程的同步录制、同步直播等，可以根据实际需求，选择分布式产品（大致分为编码器（端）、媒体服务器、解码器（端）三部分，彼此间通过网络进行连接），也可以选择一体机（一种集录制、直播、点播等功能为一体的单机设备），只要网络通畅，实际应用就能够开展，显示出较强的灵活性和便捷性。随着应用的深入，单个应用的效果已无法满足用户持续的需求，一般会遇到以下问题：影像文件未关联患者信息，再次调阅某一资源文件显得特别费时耗力；媒体服务器（录播服务器）存储空间有限，（一般配备1-2T的普通硬盘），无法满足长期的资料存储和高可靠性的存储要求（冗余备份）；仅提供较为简单的用户类型和权限设置，无法满足用户分级访问管理的需求，资源访问安全性低；服务资源，如通道，无法实现可授权的独立应用，即各通道资源独立管理和应用，从而造成可用资源的闲置；缺少开放且标准的接口，较难实现与现有医院信息系统的交互与整合，如电子病历系统、手术麻醉信息系统；其它管理问题，如设备管理、访问统计管理、资料剪辑分析等；以上说述的问题，是当前手术示教系统的常见问题，如果不突破现有系统的架构，解决问题的根源，将直接影响其在医院环境下的进一步应用。2医学动态影像及平台解决方案

　　2.1医学动态影像简介及统一管理的必要性医学动态影像，有别于传统医学静态影像，如X光、CT、核磁、病理电子切片等，它是以连续影像来描述过程的新的医疗结果记录方式。它比静态影像包含更多的信息，且表现形式更直观；相反，所需的存储空间比静态影像要大数倍，甚至数十倍，分析处理难度较大。目前，医学动态影像来源广泛，如手术过程、各类影像检查（B超、内镜、数字减影检查等）、各类教学培训过程、患者宣教电子资源等，可以说，所有服务于医疗活动的动态影像均可包括在内。医学动态影像作为一种有用的医疗信息资源，存在存储、传输、调阅等基本待解决的问题。按照一般的建设思路，势必依据来源、用途、适用范围等，分别建设多套系统来满足不同应用的需求。而多套系统的建设势必会造成未来资源共享和信息整合的困难，因此，对于医学动态影像的管理，应该推荐采用统一的方式解决存储、传输、调阅等基本问题，然后再通过统一的交互方式满足各种不同的应用需求，最终实现统一的管理和应用。2.2平台化解决方案的提出与设计2.2.1、方案的提出医学动态影像管理存在与静态影像相类似的基础问题，即存储、传输、调阅等。医学静态影像管理，目前已有比较成熟的管理模式，例如放射影像管理，目前采用RIS（放射信息系统）PACS（图像存储与传输系统）方式解决；超声影像管理、内镜检查影像管理也采取了类似的解决方案。借鉴医学静态影像管理成熟的经验，医学动态影像管理至少应该分为2大部分：第一部分，主要实现存储、传输、调阅等管理，为具体应用提供基础服务；第二部分，依据不同的应用需求，设计开发符合业务流程管理的具体应用系统。依据以上思路，医学动态影像管理应采用“平台化”解决方案。2.2.2平台解决方案的架构手术示教系统解决方案虽然是医学动态影像管理的一个特例，但是基本解决了医学动态影像管理中的最基本的问题，如果将其系统结构重新规划，势必提高该解决方案的通用性、可靠性及可扩展性。经过重新设计规划，提出了以下架构的平台化的解决方案，如图1所示。图1、医学动态影像平台架构示意图从上图，我们可以清楚地看到，该平台方案架构可分为5层：物理层、服务层、管理层、接口层和应用层。物理层主要由具体的硬件设备组成，包括编码前端、服务器及大容量存储

　　和解码终端，这些硬件构成平台服务和管理的物理基础；服务层向管理层提供3个最基本也是最核心的服务：录制、直播和点播服务；管理层则立足于各种基本管理，管理和协调好各种软/硬件资源，使其在安全访问的条件下得以灵活且便捷的使用；接口层由各种标准的开放接口组成，成为联系具体应用和下层基础服务和管理的桥梁；应用层为针对具体应用场景而开发的个性化信息系统，而这些个性化信息系统中的动态影像管理，均采用统一的接口方案进行有效解决。因此，物理层、服务层、管理层和接口层构成平台解决方案的核心组成，直接影响解决方案的各项性能；而应用层的多样性，却充分反映出解决方案广泛的适应性和扩展性。2.2.3平台解决方案的优势采用如图1所示结构进行手术示教系统的升级改造，使其成为平台化解决方案，其优势表现如下：服务能力与提供服务的物理硬件设备数量成线性正相关，服务能力的可扩展性大大增强，可以满足更大服务性能要求的应用；采用大容量存储及冗余备份策略，可充分保证存储空间的可扩展性和影像资料数据存储的可靠性；将资源调度管理与用户权限管理相结合，实现了可用资源的“细粒度”管理，提高了资源利用率；将用户权限“粒度”减小，从而提高用户资源访问的安全性；采用标准化接口，使应用层的个性化系统可以方便且灵活的实现动态影像资源的可靠管理，使解决方案的适用于更大的应用范围；终上所述，平台化解决方案具有更强的服务性能、更精细的管理和更广泛的应用适应性，是解决当前医学动态影像管理行之有效的手段，特别值得推广。2.3平台化解决方案的实现依据平台化解决方案的思想，我们对医院现有的分布式手术示教系统作了如下修改：将直播服务和点播服务从录播服务器服务功能中独立出来，分别架设到2立的PC服务器上，录播服务器仅保留录制服务的功能；新增服务节点配置功能，如直播节点、点播节点，相关服务能力的扩展，可简化为服务节点数量的增加（服务硬件也作相应增加），用户更容易理解和操作；细化“通道”资源管理，用户或某一具体应用可授权管理到单个“通道”资源，彼Leabharlann Baidu互不干扰，可满足多个用户或具体应用的“并发”应用；将现有系统及用户权限进行拆分和分类，并重新进行组合，实现不同用户角色权限的灵活配置，既满足用户使用，又有效防止非安全的操作，如资源下载，从而提高用户授权访问的安全性；在以上修改的基础上，结合我院教育处提出的继教管理的需求，我们开发上线了一个具体的应用—教育培训资源管理平台，实现继教课程的计划发布、自动录制、授权直播、课后在线剪辑、课件发布、课程评价等一系列管理和应用，满足各类医学人员，包括医院职工、进修医师、实习学生等的在线继续教育学习需求。正是因为重新采用平台化架构思想，对原有手术示教系统进行了改造，因此，实现从原有8通道录播服务器中独立出1个通道资源，来满足教育培训资源管理平台管理和应用的需求，而其余7个通道资源可以再次分配给其它可能的应用，如围手术期影像管理、B超检查影像管理、内镜检查影像管理等，充分满足医院各种类型的动态影像的个性化管理需求。图2为平台架构下的教育培训资源平台组成架构。